animateMainmenucolor
activeMenucolor
Станкостроительный завод Металлообрабатывающие станки и инструмент
г. Набережные Челны
Обратная связь
Главная / ЧПУ станок / Обрабатывающий центр с ЧПУ / Нулевая точка чпу обрабатывающего центра

Нулевая точка чпу обрабатывающего центра

Нулевая точка чпу системы координат детали Xi-Yi-Zi задается разработчиком управляющей программы из соображений удобства расчетов траекторий инструментов. Привязка осуществляется в ручном режиме на этапе выполнения пуско-наладочных работ. Рассмотрим различные варианты задания позиции нулевой точки в плоскости обработки детали X-Y. Отметим, что от местоположения нулевой точки на реальной детали зависит и применяемые наладчиком методы привязки.

Если нулевая точка задана на оси цилиндрической поверхности (внутренней или наружной), которая расположена перпендикулярно плану X-Y, определение ее позиции осуществляется с помощью индикатора часового типа 3, который устанавливается в свободно вращающийся шпиндель 4 (рис.1). Определение позиции нулевой точки производится при перемещении шпинделя обрабатывающего центра относительно рабочего стола в плоскости X-Y. Одновременно с перемещениями шпинделя производится ручной поворот индикатора. Касание заданной цилиндрической поверхности в различных поперечных сечениях осуществляется рычагом 5 индикатора.

Рис. 1. Определение нулевой точки системы координат детали с помощью индикатора: 1 – деталь «тело вращения»; 2 – корпусная деталь; 3 – индикатор часового типа; 4 – шпиндель; 5 – рычаг; 6 – рабочий стол

Перемещая шпиндель вдоль осей X и Y, наладчик станка ищет такое положение, в котором показания индикатора в различных угловых сечениях остается неизменными. Это означает, что найдена точка, в которой ось вращения шпинделя 4 обрабатывающего центра совпадает с осью цилиндрической поверхности – тела вращения 1 или отверстия детали 2 (рис.1). В этой точке с помощью устройства отслеживания перемещений 4 (рис.2) фиксируется положение шпинделя в плоскости X-Y относительно нулевой точки чпу системы координат станка Xc-Yc-Zc. Полученные значения являются константами смещения нулевой точки системы координат детали X0i и Y0i.

Рис. 2. Структурная схема системы автоматизированного активного контроля: 1 – система ЧПУ; 2 – привод движения; 3 – механизм перемещений; 4 – устройство отслеживания перемещений; 5 – щуп датчика контакта; 6 – сигнальное устройство датчика контакта; 7 – автономный источник питания; 8 – преобразователь сигналов

Для двух изображенных на рис.1 деталей константами являются, соответственно, X01 и Y 1, а также X02 и Y02. Значения констант вносятся в соответствующие параметрические ячейки (например, G54 и G55) таблицы смещения нулевых точек. Два других метода определения нулевой точки чпу в плане X-Y обычно осуществляются с помощью электронного датчика контакта (рис.3). Перемещая датчик (рис.4), наладчик фиксирует координаты точек контакта щупа с заданными поверхностями детали в системе координат станка. Далее (после необходимых пересчетов) полученные величины X0i и Y0i передаются системе ЧПУ станка.

Рис. 3. Электронный датчик контакта: 1 – щуп; 2 – валик; 3 – сигнальное устройство; 4 – шпиндель

Рис. 4. Поиск позиции нулевой точки системы координат детали

Если нулевая точка задается в центре симметрии прямоугольной (рис.5), то определение констант смещения X0i и Y0i нулевой точки чпу системы координат детали осуществляется с помощью поочередного касания ее боковых плоскостей. В моменты контакта фиксируются значения координат шпинделя в системе координат станка X’0i,X’’0i,Y’0i,Y’’0i. Константы X0i,Y0i определяются из выражений:

X0i=(X’0i+X’’0i)/2;

Y0i=(Y’0i+Y’’0i)/2.

Рис. 5. Определение нулевой точки системы координат детали в центре симметрии прямоугольной заготовки: 1 - рабочий стол; 2 - деталь; 3 - датчик контакта

При обработке несимметричной детали нулевая точка системы координат детали Xi-Yi-Zi обычно задается на одной из ее оконечностей (рис.6). В этом случае определение константы X0i,Y0i осуществляется с помощью поочередного касания щупом двух взаимно перпендикулярных поверхностей детали. В моменты контакта фиксируются координаты шпинделя в системе координат станка X’ ,Y’0i. Нулевая точка чпу системы координат детали располагается на расстоянии половины диаметра щупа D/2 от точки контакта вдоль каждой из осей: X и Y. В приведенном примере константы X0i и Y0i определяются из выражений:

X0i=X’0i+D/2;

Y0i=Y’0i+D/2.

Отметим, что многие современные системы ЧПУ позволяют осуществлять расчеты по указанным выше зависимостям автоматически.

Рис. 6. Определение нулевой точки системы координат детали на оконечности прямоугольной заготовки: 1 – рабочий стол; 2 - деталь; 3 – датчик контакта

Очевидно, что описанные выше методы позволяют гарантировать точность определения места расположения нулевой точки системы координат только для детали, на которой осуществляется пуско-наладка технологического процесса. При серийном производстве все последующие детали выпускаемой партии устанавливаются на обрабатывающем центре с некоторой погрешностью, которую называют погрешностью базирования. Если выполняемая деталь имеет высокие требования по допускам расположения поверхностей, разработчику технологического процесса необходимо задавать высокие требования к выполнению поверхностей базирования детали в приспособлении. При этом технологическая оснастка получается сложной, а время на установку серийных деталей и запуск операции оказывается чрезмерно большим.

Станки с ЧПУ позволяют разрешить указанную проблему путем применения системы автоматизированного активного контроля (рис. 2). Для этого в управляющей программе вводится специальный цикл корректировки позиции нулевой точки. Этот цикл задает системе ЧПУ команду на автоматический поиск положения нулевой точки чпу для каждой из выполняемых деталей.

Процедура корректировки работает следующим образом. При выполнении первой детали серии наладчик определяет место расположения нулевой точки вручную. Полученные данные вводятся в таблицу смещения нулевых точек; затем производится изготовление детали. Далее перед началом обработки каждой серийной детали электронный датчик контакта (рис.3) вызывается из инструментального магазина по команде управляющей программы. Датчик в автоматическом режиме «обходит» деталь, производя касание заданных поверхностей (рис.7). Затем система ЧПУ автоматически вводит обновленные данные и дает команду на начало обработки детали. Корректируемая таким образом позиция нулевой точки чпу системы координат детали получила название плавающий ноль.

Описанная процедура позволяет существенно упростить конструкцию технологической оснастки и снизить требования к точности изготовления посадочных поверхностей детали. При этом снижение времени на переустановку серийных деталей полностью перекрывает небольшое увеличение машинного времени работы обрабатывающего центра чпу по управляющей программе.

Рис. 7. Положение электронного датчика контакта в процессе автоматической корректировки позиции "плавающего нуля"

Вас может заинтересовать

Axis FZ1

Гарантия, доставка, лизинг, трейд-ин, рассрочка

Axis FZ3

Бесплатная доставка, рассрочка 0 %, гарантия

Axis FZ6

Пуско-наладка, обучение, трейд-ин, рассрочка 0%

Axis FZ8

Наличный и безналичный расчет, рассрочка